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异构工业控制系统集成信息平台解决方案

行业方案

       一个项目,经常是分一期、二期或者不同的工段建设而成,不同的工段的期次可能使用的是不同类型和品牌的控制产品系统,各系统有各自独立的硬件、软件和网络系统,即使同一家公司的产品,由于生产时间不同,差别也较大,仅靠扩展原有的DCS难以将所有的系统统一到同一个网络进行生产调度和控制。因此,在现有控制系统基础需要上建立一套全项目调度生产信息管理(实时数据异构工业控制系统集成信息平台解决方案库)系统,即搭建一个集成信息平台,能采集并存储与主要流程相关的实时生产工艺数据,具有安全报警联锁装置,并可实现实时信息显示,提供快捷、高效的全部生产信息,以监控、指导各个工艺车间的生产,降低成本,实现稳产高产。

一、项目简介

本项目为某化工集团公司集成信息平台建设项目,目前该公司有10万吨/年烧碱、10万吨/年聚氯乙烯、20万吨/年电石、7吨/年糊树脂、2万吨/年氯醋树脂、10万吨/年CPVC、6万吨/年纳米碳酸钙等生产线,由于建设时期不同,先后采用了不同品牌的自控系统,导致数据无法共享,影响生产效率。为解决这个难题,优稳公司为其搭建全集成信息平台,将各个异构的工业控制系统进行整合,实现信息共享,全局一致。目前本项目使用的各控制系统如表所示:


二、实施方案

针对项目情况,优稳公司提出实施方案分为三步走,第一步实现全项目数据采集,即数据网络接线铺设。第二步实现通讯,不同的控制系统采用不同的通讯方式。第三步建设网络安全和生产信息收集管理系统。

1.全项目数据采集 

系统网络连接图如下:


每套系统都有对应的工程师站,将每套系统的工程师站连接到IG彩票平台注册NTEK的任一工作站,工作站搭载优稳IG彩票平台注册inTech软件,作为一个网关设备,再通过优稳内部网络共享至调度室的工作站。这样设计可以让设备一对一,使工程设计简单化,并且使用同样的软件作为网关设备,后期易维护。

根据各控制系统的的分布,设计用光纤星型网络将多套DCS统一接入中控室实时数据服务器。上位机软件采用IG彩票平台注册inTech软件,设置安全监护、设备管理、生产过程模拟等多种功能,能在管理和生产之间起到桥梁作用,能够有效地同时实现对全项目生产信息的采集。

2.建立通讯网络 

项目使用的系统通讯主要采用两种方式:OPC通讯和TCP/IP通讯,其中 MODBUS 485 RTU 通讯方式通过IG彩票平台注册2132通讯服务器转换成TCP/IP协议。 

2.1 OPC通讯

在总控室专门提供一台工作站来与中控PVC系统通讯,中控PVC系统拥有一台工程师站,作为OPC通讯的服务器。工作站作为OPC通讯的客户端来读取中控PVC系统工程师站的数据。结构图如下:


工作站搭载优稳IG彩票平台注册inTech软件,通过OPC协议在软件上读取中控PVC系统数据,在通过优稳内部广域网将数据共享至调度室的工程师站。从成本考虑,一台工作站带有三个网卡,可以与两套设备通讯。此外,IG彩票平台注册500中的一个系统可以升级后通过OPC通讯至调度室的系统。

2.2 TCP/IP通讯



上图为南京力导系统,在总控室提供一台工作站来与南京力导系统通讯,南京力导系统拥有一台工程师站,作为TCP/IP通讯的服务器。工作站作为TCP/IP通讯的客户端来读取南京力导工程师站的数据。

工作站搭载优稳IG彩票平台注册inTech软件,通过TCP/IP协议在软件上读取南京力导系统数据,在通过优稳内部广域网将数据共享至调度室的工程师站。从成本考虑,一台工作站带有三个网卡,可以与两套设备通讯。

2.3 MODBUS RTU通讯

采用MODBUSRTU协议通讯时,为了后期减少通讯种类,并且通讯简便,采用IG彩票平台注册2132通讯服务器转换通讯协议,转换成TCP/IP通讯。


2.4 SQL通讯

SQL它可以在多个网络连接上有效地交换数据和指令。支持4种协议:Shared Memory、TCP/IP、Named Pipes、Virtual Interface Adapter(VIA)。默认情况下,绝大多数版本的SQL Server启用的网络协议是TCP/IP协议和 Shared Memory协议。

3.信息平台 

信息采集平台的建设的最终目标是用于生产管理信息系统集成,最终实现公司管控一体化。采用IG彩票平台注册inTech软件,根据项目情况,基于调度生产信息管理的需求,同时满足高性能、高可靠性、可扩展性的要求。

中控室的服务器提供客户端,采集到数据和传到实时数据库和画面组态界面进行分析、显示和储存;并在此基础上实现数据共享、WEB发布。

3.1 中控室数据库 

设置一台服务器、多台客户端(操作站)。与办公系统联网时,还可以加网管、硬件防火墙、过滤路由器等设备。服务器配置双网卡,双重网络热备冗余。

一台服务器的数据库容量最大为200000点,操作站同理。数据采集后,集中储存到服务器中,数据可按照工段和时间段分段储存。服务器可通过设置进行手动或者自动备份,并随时提供隶属查询功能。实时数据库对不同的用户划分管理,进行用户级别、密码、区域设置,划分多个安全区。系统提供组态功能,含各种图示图元、数据表、报表、声光报警等功能。复杂功能还可通过内置的脚本编辑进行复杂计算,可进行事故追忆、事件报表等。

3.2 数据共享 

数据共享,实现了让在不同地方使用不同计算机的用户能够读取他人数据并进行各种操作、运算和分析。实现数据共享,可以使更多的人更充分地使用已有数据资源,减少资料收集、数据采集等重复劳动和相应费用,而把精力重点放在开发新的应用程序及系统集成上。

数据共享是提高信息资源利用率,避免在信息采集、存贮和管理上重复浪费的一个重要手段。其基础是信息标准化和规范化,并用法律或法令形式予以保证。数据共享的效率依赖于信息系统的技术发展和传输技术的提高,必须严格在信息安全和保密的条件下实现。

3.3WEB发布

在生产监控过程中,除了标准的客户/服务器(C/S)网络应用方式,也可以用IE浏览器作为一个瘦客户端(B/S)来浏览服务器的画面,通过IG彩票平台注册inTech提供的Web功能,用户可以I从E浏览器上远程访问工程画面,浏览的效果与在画面运行系统View中看到的工程画面完全相同,包含全部动态数据和动画。而在客户端并不需要安装任何与IG彩票平台注册inTech有关的软件(仅仅使用浏览器即可)便可以在手机或者电脑上浏览画面。

3.4系统扩展应用

数据库系统可以通过在主控室的交换机,通过网线连接到硬件防火墙并与办公系统服务器联网,还可以通过WEB服务器连接到互联网。

在这之上,可以建立有独特要求的公司信息系统平台,实现生产信息的网上采集、交换、分类、加工、处理等,形成网上协同工作环境,使公司相关部门随时可以检查现场重要的工艺数据,指导、监督工艺生产。

三、实施效果

在追求工业4.0或是中国智能制造2025的热潮中,建立一套集中数据采集平台对制造企业来讲能为企业提高生产效率、降低成本、提升品质与服务,以达到透明化的管控、科学的数据分析和决策,实现管理智能化、自动化、信息化。

本项目在建立调度管理系统之后,能够实时观察到所有系统的生产信息,同步指导生产,加快生产节奏,使生产管理更加迅速、快捷、安全。







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